2018_2019学年高中物理第2章机械波章末检测鲁科版.docx

第2章 机械波章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)1关于振动和波的关系，下列说法正确的是()A有机械波必有振动B有机械振动必有波C离波源远的质点振动周期长D波源停振时，介质中的波动立即停止解析一个质点的振动会带动邻近质点振动，使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波，但在缺少介质的情况下，波动现象就无法发生，故A选项对，B选项错；波动形成以后，各质点的振动都先后重复波源的振动，故各质点的振动周期是一样的，C错；大量质点的振动所形成的波动不会因波源停振而立即消失，因为能量不会无缘无故地消失，故D选项错答案A2.图1如图1所示，为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则()A该波源正在移向A点B该波源正在移向B点C在A处观察波的频率变低D在B处观察波的频率变低解析波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源波面半径大，表示产生时间早，传播时间长对照图示，可确定出波源由右向左移动，选项A正确，选项B错误；由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者时间间隔短，频率大，同理在B处时间间隔长，频率小，选项C错误，选项D正确答案AD3图2分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(、图)或障碍物(、图)，其中能发生明显衍射现象的有()图2A只有B只有C只有D只有解析题图中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射，题图中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射，题图中障碍物比波长大得多，不能发生明显衍射故正确答案为A.答案A4一列简谐横波沿某一直线传播，A、B是该直线上相距1.2m的两点，从波到达其中一点开始计时，4s内A完成8次全振动，B完成10次全振动，则该波的传播方向及波速分别为()A方向由A向B，v0.3m/sB方向由B向A，v0.3m/sC方向由B向A，v1.5m/sD方向由A向B，v1.5m/s解析由于4s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数，所以波由B向A传播周期Ts0.4s，A、B在4s内完成的全振动相差2次，即A、B间相距两个波长即21.2m，0.6m，所以v1.5m/s，故C对答案C5如图3中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷则对a、b、c三点振动情况的下列判断中，正确的是()图3Ab处的振动永远互相减弱Ba处永远是波峰与波峰相遇Cb处在该时刻是波谷与波谷相遇Dc处的振动永远互相减弱解析b处此刻是波谷和波谷相遇，位移为负的最大值，振动也是加强的，A错，C正确；a处此刻是波峰与波峰相遇，过半个周期后变成波谷与波谷相遇，始终是振动加强的点，并非永远是波峰与波峰相遇的点，B错；c处此刻是波峰和波谷相遇，过半个周期后仍是波峰和波谷相遇，它的振动永远互相减弱，D正确答案CD6两个静止的声源，发出声波1和声波2，在同种介质中传播，如图4所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法正确的是()图4A声波1与声波2的波速之比为12B声波1与声波2的频率之比为12C相对于同一障碍物，声波1比声波2更容易发生明显的衍射现象D这两列波相遇时，不会产生干涉现象解析由题图可知两声波的波长之比，因在同种介质中传播，波速相等，由vf，得频率之比，A错误，B正确；波长越长，越容易发生明显的衍射现象，C正确；因两列波的频率不同，所以这两列波相遇时不会产生干涉现象，D正确答案BCD7如图，t0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波下图中能够正确表示t0.6s时波形的图是()解析波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波t0.6s时沿x轴正、负两方向各传播1.5个波长，且t0.6s时波源向y轴负方向运动，根据“同侧法”可判断出能够正确表示t0.6s时波形的图是C.答案C8一列简谐横波沿直线传播以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图5所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m以下判断正确的是()图5A波长为1.2mB波源起振方向沿y轴正方向C波速大小为0.4m/sD质点A的动能在t4s时最大解析由A的振动图象可知，A经过3s开始振动，OA间距0.9m，波速vm/s0.3 m/s，故C错；振动的周期T4s，所以波长vT0.34m1.2m，故A对；介质中质点的起振方向和波源的起振方向相同，由A质点的起振方向可以判断波源的起振方向为沿y轴的正方向，故B对；t4s时A距离平衡位置最远，速度最小，动能最小，故D错答案AB9一列简谐波沿x轴传播，t0时刻的波形如图6甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是()图6A沿x轴负方向，60m/s B沿x轴正方向，60 m/sC沿x轴负方向，30m/s D沿x轴正方向，30 m/s解析题图甲中，根据“上下坡”法可知波沿x轴负方向传播，B、D错误由题图甲可知波长24m，由题图乙可知周期T0.4s，则波速vm/s60 m/s，A正确答案A图710一列简谐波沿直线水平向右传播，某时刻该直线上a、b两质点的位置如图7所示若用实线表示a质点的振动图线，虚线表示b质点的振动图线，则正确的振动图象是()解析由波动图象得出在该时刻质点a在波峰，质点b在平衡位置速度为y轴负向，现在计时的振动图象没有四分之一周期时，质点b在波谷，质点a在平衡位置速度为y轴负向，现在计时的振动图象没有半周期时，质点a在波谷，质点b在平衡位置速度为y轴正向，现在计时的振动图象没有四分之三周期时，质点b在波峰，质点a在平衡位置速度为y轴正向，现在计时的振动图象为A.答案A二、填空题(本题共2小题，共10分)11(5分)图8为某一简谐横波在t0时刻的波形图，由此可知该波沿_传播，该时刻a，b，c三点中加速度最大的是_点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是_点，若t0.02s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为_m/s.图8答案x轴正方向cc10012(5分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t0时刻的完整波形如图9所示当t0.7s时，A点第4次位于波峰位置，B点首次位于波谷位置，则再经过_s，A、B又再次回到平衡位置，此时A、B相距_m.图9解析当t0.7s时，A点第4次位于波峰位置，即t3T，由此可知，波的周期T0.2s，再经，即0.05s，A、B又再次回到平衡位置由波动图象可知，波长为20m，当B点首次到达波谷时，可认为A点的振动通过3个半周期恰好传到B点，故A、B相距的距离为3个半波长，即A370m.答案0.0570三、计算题(本题共4小题，共40分)13(8分)取一根柔软的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态从绳的左端点开始用彩笔每隔0.5m标记一个点，依次记为A、B、C、D如图10所示现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1s第一次达正向最大位移，此时C点恰好开始起振，则图10(1)绳子形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大；(2)从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？(3)画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象解析(1)绳子形成的波是横波，因为质点振动方向与波的传播方向垂直由题意知，波的周期T0.4s，波长为4m，所以波速v10m/s.(2)从A开始振动，设J点开始起振经过时间t1，则t1s0.45s，设J点向上起振后经t2时间第一次到负向最大位移，则t2T0.3s，所以，所求时间tt1t20.75s.(3)波形图象如图所示答案(1)横波质点振动方向与波的传播方向垂直10m/s(2)0.75s(3)见解析图14(10分)如图11甲所示，一根水平拉直的足够长的绳子，一端系于墙上，人拉住另一端P，从t0时刻开始，沿竖直向下的方向使绳端P在竖直方向做简谐运动，经过t5.75s形成如图乙所示的部分波形，Q是位于距P端2m的质点，此时刻Q质点第6次到达波谷位置，求：图11(1)绳波的波速；(2)写出Q质点简谐运动的表达式(从Q质点开始计时，不要求推导)解析(1)由题可知，绳波的波长4m设其周期为T，波速为v，则有：5Tt代入数据，解之得：T1s由v得：v4m/s(2)由题知：A0.1m故Q质点简谐运动的表达式为：y0.1sin(2t)m答案(1)4m/s(2)y0.1sin(2t)m15(10分)如图12所示，甲为某一列简谐波tt0时刻的波形图象，乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象，试讨论：图12(1)波的传播方向和波速大小；(2)画出经过2.3s后波的图象，P质点的位移和P质点运动的路程解析(1)根据振动图象乙可以判断P质点在tt0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，由此可确定波沿x轴正向传播由tt0时该波的图象甲可知2.0m，又由题图乙得T0.4s，所以vm/s5.0 m/s.(2)由于T0.4s，所以2.3s5T，波形重复5次再沿x轴向右平移个波长，经过2.3s后的波的图象如图所示，P质点的位移为10cm，路程s4A53A23A2.3m.答案(1)波沿x轴正向传播5.0m/s(2)图象见解析，位移为10cm，路程为2.3m16(12分)一列简谐横波t1时刻的波形如图13中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知tt2t10.5s问：图13(1)这列波的传播速度是多少？(2)若波向左传播，且3Tt4T，波速是多大？(3)若波速等于68m/s，则波向哪个方向传播？解析(1)有两组解：若波向右传播，传播距离s，又有v右m/s(16n4) m/s(n0,